Электрофлотация.
В этом процессе очистка сточных вод от взвешенных частиц проходит при помощи пузырьков газа, образующихся при электролизе воды. На аноде возникают пузырьки кислорода, а на катоде — водорода. Поднимаясь в сточной воде, эти пузырьки флотируют взвешенные частицы. При использовании растворимых электродов происходит образование хлопьев коагулянтов и пузырьков газа, что способствует более эффективной флотации.
Электрофлотация эффективно используется в промышленности для извлечения из сточной воды нерастворимых примесей фосфатов и гидроксидов металлов, суспензий, смолистых веществ, эмульгированных веществ, нефтепродуктов, индустриальных масел, жиров и поверхностно-активных веществ. При использовании растворимых электродов (железных или алюминиевых) на аноде происходит анодное растворение металла, в результате чего в воду переходят катионы железа или алюминия, которые, взаимодействуя с гидроксильными группами, образуют гидраты закиси или окиси, являющиеся коагулянтами, что способствует более эффективной флотации. Электрофлотационный является многостадийным процессом, состоящим из пяти основных стадий: формирование в обрабатываемой воде дисперсной фазы; электрохимическое формирование газового пузырька; формирование газовых флокул «частица–пузырьки газа»; переход газовых флокул на границу раздела «вода–воздух»; концентрирование газовых флокул на границе раздела «вода–воздух».
Для более полного протекания процесса обязательным условием является наличие всех пяти стадий. Другим необходимым условием высокой эффективности процесса электрофлотации является полный переход извлекаемого соединения в дисперсную фазу. Для интенсификации процесса электрофлотации и повышения эффективности очистки целесообразно проводить предшествующую стадию нейтрализации кислых или щелочных компонентов, перевод катионов металлов в труднорастворимые соединения, то есть образование твердой фазы, флокуляция и (или) коагуляция. [2.3] Основную роль при электрофлотации играют пузырьки, образующиеся на катоде. Размер пузырьков водорода значительно меньше, чем при других методах флотации. Он зависит от краевого угла смачивания и кривизны поверхности электродов. Диаметр пузырьков меняется от 20 до 100 мкм. Из пересыщенных растворов мельчайшие пузырьки выделяются на поверхности частичек загрязнений и тем самым способствуют эффекту флотации. Для получения пузырьков требуемого размера необходим правильный подбор материала, диаметра проволоки катода и плотности тока. Оптимальное значение плотности тока 200—260 А/м2, газосодержание—около 0,1%.
При небольших объемах сточных вод (10—15 м3/ч) электрофлотационные установки могут быть однокамерными (рис. 2), при больших — следует применять двухкамерные установки, которые могут быть горизонтальными и вертикальными.
Рис. 2. Схема однокамерной электрофлотационной установки (/—корпус; 2—электроды)
Они состоят из электродного отделения и отстойной части. Схема горизонтального электрофлотатора показана на рис. 3. Сточная вода поступает в успокоитель, который отделен от электродного отделения решеткой. Проходя через межэлектродное пространство, вода насыщается пузырьками газа. Всплывание пузырьков с частицами происходит в отстойной части. Всплывший шлам перемещается скребком в шлакоприемник, откуда его удаляют. Расчет установки сводится к определению общего объема электродного отделения и отстойной части, а также необходимых конструктивных и электрических параметров.[2.1]
Рис. 3. Горизонтальный электрофлотатор:
1—впускная камера; 2— электроды; 3— скребок; 4 — шлаиоприемник; 5 — патрубок выпуска осадка
Преимущество электрофлотации:
1) Способность выделения взвешенных веществ, соединений тяжелых металлов, масел, нефтепродуктов во флотошлам, имеющий меньшую влажность, что облегчает дальшейшую операцию по сжиманию и обезвоживанию осадка.
2) Загрязнители собираются сверху жидкости, а не внизу. Данная особенность электрофлотации обеспечивает очистку сточной воды от взвешенных веществ, тяжелых металлов, масел и нефтепродуктов в одну стадию. [2.2]
Недостатками электрофлотации являются недостаточно высокая производительность установок электрофлотации, выброс пузырьков Н2, затраты на электроды и обслуживание, объемное образование шлама.[2.3]
Список использованных источников информации: 1) http://xreferat.ru/112/1312-1-vodopodgotovka.html
2) http://electroflotation.narod.ru
3) http://www.c-o-k.ru/articles/tehnologicheskiy-raschet-ustanovok-elektroflotacii-vody